JP4909653B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、光走査装置や、光走査型の表示装置、車載用のレーザレーダ装置等への応用が可能な偏向ミラー(振動ミラー)と、その偏向ミラーを用いた光走査装置、及びその光走査装置を用いたデジタル複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a deflection mirror (vibration mirror) that can be applied to an optical scanning device, an optical scanning display device, an in-vehicle laser radar device, and the like, an optical scanning device using the deflection mirror, and light thereof. The present invention relates to an image forming apparatus such as a digital copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, and a digital copying machine using a scanning device.

光束を光偏向器などの偏向手段で偏向させ、その偏向された光束を被走査面に微小なスポット光として結像させ、被走査面上を主走査方向に等速走査させる光走査装置が従来から知られており、レーザビームプリンタ、レーザビームプロッタ、ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置の潜像書込手段等に応用されている。この光走査装置は、例えばレーザ光源から射出されたレーザ光を光偏向器で偏向反射することによって像担持体等の被走査面上を走査させ、これと同時に、上記レーザ光を画像信号に応じて強度変調(例えばオン、オフ)させることにより、被走査面に画像を書き込むようになっている。   Conventionally, an optical scanning device that deflects a light beam by a deflecting means such as an optical deflector, forms an image of the deflected light beam as a fine spot light on a surface to be scanned, and scans the surface to be scanned at a constant speed in the main scanning direction. And is applied to latent image writing means of image forming apparatuses such as laser beam printers, laser beam plotters, facsimiles, and digital copying machines. This optical scanning device scans a surface to be scanned such as an image carrier by, for example, deflecting and reflecting laser light emitted from a laser light source with an optical deflector, and at the same time, responds to the laser light in accordance with an image signal. Thus, the image is written on the surface to be scanned by intensity modulation (for example, on and off).

上記光偏向器としては、等速回転する回転多面鏡(ポリゴンスキャナ)が広く用いられているが、回転多面鏡は装置が大掛かりとなり、また、機械的な高速回転を伴うため、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力アップ等の問題がある。一方、マイクロマシン技術を用いた、共振構造の正弦波振動を行うマイクロミラーが提案されている。このマイクロミラーを光走査装置の偏向手段として用いれば、装置が小型化され、上記のような振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力等を大幅に低減することができる。   As the optical deflector, a rotating polygon mirror (polygon scanner) that rotates at a constant speed is widely used. However, the rotating polygon mirror requires a large apparatus, and also involves mechanical high-speed rotation. There are problems such as temperature rise, noise, and increased power consumption. On the other hand, a micromirror that performs sinusoidal vibration of a resonance structure using micromachine technology has been proposed. If this micromirror is used as a deflecting means of an optical scanning device, the device can be miniaturized and banding due to vibration, temperature rise, noise, power consumption, and the like can be greatly reduced.

つまり、正弦波振動を行うマイクロミラーをポリゴンミラーの代わりとして用いることで、低騒音化や低消費電力化が可能となり、オフィス環境や地球環境にも適合した画像形成装置が提供できる。   That is, by using a micro mirror that performs sine wave vibration as a substitute for a polygon mirror, noise and power consumption can be reduced, and an image forming apparatus suitable for an office environment or a global environment can be provided.

しかし、正弦波振動を行うマイクロミラーを偏向手段に用いると、偏向角度が正弦波的に変化するので、走査結像光学系に現状の書込光学系に用いられているfθレンズを用いた場合、周辺像高において走査速度が遅くなり、被走査面上での走査速度が等速ではなくなる。走査速度の等速性が悪いと、主走査方向周辺で画像の歪等が発生し、画像品質の劣化を引き起こすという問題点があった。   However, if a micromirror that performs sinusoidal vibration is used as a deflecting means, the deflection angle changes sinusoidally, so that the fθ lens used in the current writing optical system is used as the scanning imaging optical system. The scanning speed becomes slow at the peripheral image height, and the scanning speed on the scanned surface is not constant. If the scanning speed is not uniform, there is a problem in that image distortion or the like occurs in the vicinity of the main scanning direction, causing deterioration in image quality.

この問題に対して、特許文献1において、次式、
H=K×sin−1(φ/2φ0)・・・(1)
但し、H:像高、K:比例定数、φ:振れ角、φ0:振幅
で示されるような結像特性(farcsin特性)を有する走査結像光学系を用いることにより、主走査光束のウェスト位置を光学的に補正し、広い有効書込幅と、良好な走査等速性を有する光走査装置を得ることが記載されており、公知であるが、上記光学的補正を行うと、それに伴って被走査面上において主走査光束のスポット径の像高間偏差が大きくなり、結局画像品質の劣化を招くという問題点があった。
With respect to this problem, in Patent Document 1, the following equation:
H = K × sin−1 (φ / 2φ 0 ) (1)
However, the waist of the main scanning light beam is obtained by using a scanning imaging optical system having imaging characteristics (farcsin characteristics) as shown by H: image height, K: proportionality constant, φ: deflection angle, and φ 0 : amplitude. It is described that the position is optically corrected to obtain an optical scanning device having a wide effective writing width and good constant scanning speed. As a result, the deviation between the image heights of the spot diameters of the main scanning light flux on the surface to be scanned becomes large, which eventually leads to deterioration of image quality.

正弦波振動を行うマイクロミラーを偏向手段に用いた光走査装置では、走査等速性と被走査面上主走査光束のスポット径像高間偏差の間にトレードオフの関係があり、この双方が良好で、良質な画像を形成する光走査装置は提供できていなかった。   In an optical scanning device using a micromirror that performs sinusoidal vibration as a deflecting means, there is a trade-off relationship between the scanning constant velocity and the deviation in the spot diameter image height of the main scanning light beam on the scanned surface. An optical scanning device that forms a good and high-quality image could not be provided.

特許文献1では、光束の偏向手段への入射角度に対する結像位置の敏感度、つまり走査速度について、中央像高の上記敏感度(走査速度)に対して、周辺像高における上記敏感度(走査速度)を同じか小さくするような走査結像光学系を用い、被走査面上において主走査光束のスポット径の像高間偏差を低減する実施例の記載がある。これは、被走査面上すべての像高においてリニアリティがほぼ0か周辺像高におけるリニアリティがマイナス側に発生するような走査結像光学系を用い、被走査面上主走査光束のスポット径像高間偏差を低減するということを意味しているが、特許文献1のどの実施例も以下に示すような問題点を有しており、上記課題を解決するには至っていない。   In Patent Document 1, the sensitivity (scanning speed) of the peripheral image height with respect to the sensitivity (scanning speed) of the central image height with respect to the sensitivity of the imaging position, that is, the scanning speed with respect to the incident angle of the light beam to the deflecting means. There is a description of an embodiment in which a scanning imaging optical system with the same or smaller (velocity) is used to reduce the deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned. This is because a scanning imaging optical system in which linearity is almost zero at all image heights on the scanned surface or linearity at the peripheral image height is generated on the negative side, and the spot diameter image height of the main scanning light beam on the scanned surface is used. This means that the inter-deviation is reduced, but any of the embodiments of Patent Document 1 has the following problems and has not yet solved the above problem.

特許文献1中の実施例1では、偏向手段が主走査光束幅を決定しており、これにより周辺像高での被走査面上における主走査光束のスポット径が中央像高と比較し大きくなるが、走査結像光学系に、リニアリティをマイナス側に悪化させるような特性を持たせる、つまり、fθレンズを偏向手段に用いた時よりも更にマイナス側にリニアリティを発生させることで、主走査光束のスポット径を補正している。この実施例1では、良好な主走査光束のスポット径像高間偏差を得ているが、リニアリティを、fθレンズを偏向手段に用いた時よりも更にマイナス側に発生させているために、走査等速性が大きく悪化しており、良質な画像は得られない。   In Example 1 in Patent Document 1, the deflection means determines the main scanning light beam width, whereby the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned at the peripheral image height is larger than the central image height. However, by giving the scanning imaging optical system characteristics that degrade the linearity to the minus side, that is, by generating linearity further on the minus side than when the fθ lens is used as the deflecting means, the main scanning light beam The spot diameter is corrected. In the first embodiment, a good deviation of the spot diameter image height of the main scanning light beam is obtained, but since the linearity is generated further on the minus side than when the fθ lens is used as the deflecting means, the scanning is performed. The isovelocity is greatly deteriorated, and a high-quality image cannot be obtained.

特許文献1中の実施例2では、偏向手段が主走査光束幅を決定している光走査装置において、走査結像光学系にfθレンズを用い、偏向手段である正弦波振動を行うマイクロミラーの振れ角を最大振幅に対して小さく設定している。マイクロミラーの振れ角を小さくすることにより、偏向速度は正弦波的な変化よりも直線的な変化が支配的になり、良好な走査等速性と良好な主走査光束スポット径の像高間偏差が得ているが、マイクロミラーの振れ角を小さくするので、画像を形成する際に必要な有効書込幅を得るためにマイクロミラーから被走査面までの距離を大きくせねばならず、光走査装置が大型化し、これにより装置サイズが制約されるという問題点がある。   In Example 2 in Patent Document 1, in an optical scanning device in which the deflecting means determines the main scanning light beam width, an fθ lens is used for the scanning imaging optical system, and a micromirror that performs sinusoidal vibration as the deflecting means is used. The deflection angle is set smaller than the maximum amplitude. By reducing the deflection angle of the micromirror, the deflection speed is dominated by a linear change rather than a sinusoidal change, and a good scanning constant velocity and a good main scanning beam spot diameter deviation between image heights. However, since the deflection angle of the micromirror is reduced, the distance from the micromirror to the surface to be scanned must be increased in order to obtain the effective writing width required when forming an image, and optical scanning is performed. There is a problem that the size of the apparatus is increased, which limits the size of the apparatus.

特許文献1中の実施例4では、本発明における図1のような構成の光走査装置において、走査結像光学系にfθレンズを用いている。この場合は、前述のように、周辺像高において走査速度が遅くなり、被走査面上での走査速度が等速ではなくなる。走査速度の等速性が悪いと、主走査方向周辺で画像の歪等が発生し、画像品質の劣化を引き起こすという問題点がある。   In Example 4 in Patent Document 1, an fθ lens is used in the scanning imaging optical system in the optical scanning device having the configuration as shown in FIG. 1 according to the present invention. In this case, as described above, the scanning speed is slow at the peripheral image height, and the scanning speed on the surface to be scanned is not constant. If the scanning speed is not uniform, there is a problem in that image distortion or the like occurs in the vicinity of the main scanning direction, causing deterioration in image quality.

また、特許文献2、3では、正弦波振動を行うマイクロミラーを偏向手段に用いた光走査装置において、上記(1)式のような結像特性を有する走査結像光学系を用いて、主走査光束のウェスト位置の光学的補正を行うのではなく、マイクロミラーの振れ角を最大振幅に対して小さくしている。前述のように、この場合の偏向速度は正弦波的な変化よりも直線的な変化が支配的になり、良好な走査等速性と良好な主走査光束スポット径の像高間偏差が得られているが、マイクロミラーの振れ角を小さくするので、画像を形成する際に必要な有効書込幅を得るために光走査装置が大型化し、装置サイズを制約するという問題点がある。
特開2005−215571号公報 特開2002−258204号公報 特開2002−82303号公報
In Patent Documents 2 and 3, in an optical scanning device using a micromirror that performs sinusoidal vibration as a deflecting unit, a scanning imaging optical system having imaging characteristics as described in the above equation (1) is used. Rather than performing optical correction of the waist position of the scanning light beam, the deflection angle of the micromirror is reduced with respect to the maximum amplitude. As described above, the deflection speed in this case is dominated by a linear change rather than a sinusoidal change, and a good scanning constant velocity and a good deviation in image height between main scanning beam spot diameters can be obtained. However, since the deflection angle of the micromirror is reduced, there is a problem that the optical scanning device is enlarged in order to obtain an effective writing width necessary for forming an image, and the device size is restricted.
JP 2005-215571 A JP 2002-258204 A JP 2002-82303 A

光走査装置の機能として、光偏向器により偏向反射された光束を、被走査面上において走査させる際に、被走査面上での走査の等速性、主走査光束のスポット径偏差がともに良好で、且つ画像形成に必要な所定の有効書込幅を有しているものであることが、画像の品質が良く、また、装置の小型化ができる光走査装置及び画像形成装置において必要不可欠である。上記の共振を利用した偏向ミラーを用いる場合も同様の機能を備えていることが必要不可欠である。   As a function of the optical scanning device, when the light beam deflected and reflected by the optical deflector is scanned on the surface to be scanned, the scanning speed on the surface to be scanned and the spot diameter deviation of the main scanning light beam are both good. And having a predetermined effective writing width necessary for image formation is indispensable in an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that can improve the image quality and reduce the size of the apparatus. is there. It is indispensable to have a similar function when using a deflection mirror utilizing the above resonance.

従来、正弦波振動に応じて、次式、
H=K×sin−1(φ/2φ0)・・・(1)
但し、H:像高、K:比例定数、φ:振れ角、φ0:振幅
で示されるような結像特性を有する走査結像光学系を用いて、所定の有効書込幅を有しつつ、主走査光束のウェスト位置を光学的に補正し良好な走査等速性を得ていたが、(1)式の結像特性を有する走査結像光学系を用いると主走査光束のスポット径の像高間偏差を発生することは特許文献2より公知である。
Conventionally, according to sine wave vibration,
H = K × sin−1 (φ / 2φ 0 ) (1)
However, using a scanning imaging optical system having imaging characteristics represented by H: image height, K: proportionality constant, φ: deflection angle, and φ 0 : amplitude, while having a predetermined effective writing width. The waist position of the main scanning light beam was optically corrected to obtain a good scanning constant velocity. However, when the scanning imaging optical system having the imaging characteristic of equation (1) is used, the spot diameter of the main scanning light beam is reduced. It is known from Patent Document 2 that a deviation between image heights is generated.

また、従来の、等速回転するポリゴンミラーのような偏向手段により偏向反射された光束を、被走査面上において等速度で走査するfθレンズのような結像性能を有する走査結像光学系を、正弦波振動する上記共振を利用した偏向ミラーを用いた書込光学系に用いると、所定の有効書込幅を有しつつ、被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差を低減できるが、被走査面上でのリニアリティがマイナスに大きく発生し、走査等速性が劣化する。   Also, a conventional scanning imaging optical system having imaging performance such as an fθ lens that scans a light beam deflected and reflected by a deflection means such as a polygon mirror that rotates at a constant speed on a surface to be scanned at a constant speed. When used in a writing optical system using a deflection mirror that utilizes the above-described resonance that vibrates sinusoidally, it has a predetermined effective writing width and has an image height of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned. Although the deviation can be reduced, the linearity on the surface to be scanned is greatly negative and the scanning constant velocity is deteriorated.

また、正弦波振動する上記共振を利用した偏向ミラーの振れ角を小さくすると、良好な走査等速性と、良好な被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差を得るが、所定の有効書込幅を有するには偏向ミラーから被走査面までの距離を大きくせねばならず装置が大型化するという問題がある。   In addition, if the deflection angle of the deflecting mirror using the resonance that sine wave vibrates is reduced, it is possible to obtain good scanning constant velocity and good deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam on the scanned surface. In order to have a predetermined effective writing width, the distance from the deflecting mirror to the surface to be scanned must be increased, resulting in an increase in the size of the apparatus.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、光偏向器により偏向反射された光束を、被走査面上において略等速度で走査し、被走査面上における主走査光束のスポット径偏差を低減し、所定の有効書込幅のための大きな偏向器振れ角を有する光走査装置、及びこの光走査装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and scans the light beam deflected and reflected by the optical deflector on the surface to be scanned at a substantially constant speed, and detects the spot diameter deviation of the main scanning light beam on the surface to be scanned. An object of the present invention is to provide an optical scanning device having a large deflector deflection angle for a predetermined effective writing width, and an image forming apparatus using the optical scanning device.

上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、光源と、画像情報に応じて光源を点灯する光源駆動手段と、光源からの光束を正弦波振動により偏向走査する偏向手段と、この偏向手段からの光束を被走査面上に導く走査結像光学系とを有する光走査装置であって、走査結像光学系が次の条件、〈1〉偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが正となること、〈2〉偏向手段による偏向角φが等角速度的に変化しないとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが負となること、を満足し、次の条件式、−0.09<Lin.×(φ max /φ 0 )<0(但し、Lin.:偏向角・が正弦波振動するときのリニアリティの最小値、φ 0 :偏向手段の正弦波振動の振幅角(°)、φ max :有効書込幅に対応する偏向手段の最大回転角(°))を満足することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical scanning device of the present invention includes a light source, a light source driving unit that turns on the light source according to image information, a deflection unit that deflects and scans a light beam from the light source by sinusoidal vibration, An optical scanning apparatus having a scanning imaging optical system that guides a light beam from the deflection means onto the surface to be scanned, where the scanning imaging optical system has the following conditions, and <1> it is assumed that the deflection means moves at an angular velocity. The linearity in the effective writing width range becomes positive, and <2> the linearity in the effective writing width range becomes negative when the deflection angle φ by the deflecting means does not change at a constant angular velocity. , And the following conditional expression: −0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <0 (where Lin .: minimum value of linearity when the deflection angle oscillates sinusoidally, φ 0 : amplitude angle (°) of sinusoidal oscillation of the deflection means, φ max : The maximum rotation angle (°) of the deflecting means corresponding to the effective writing width is satisfied .

また、本発明の光走査装置において、光源駆動手段は、1ライン内の各画素毎に点灯開始タイミングを個別に設定する機能を有することを特徴としてもよい In the optical scanning apparatus of the present invention, the light source driving means may be characterized by having a function of individually setting lighting start timing for each pixel in one line.

本発明の画像形成装置は、帯電手段で像担持体を帯電した後、光書込手段により該像担持体に光を露光して潜像を形成し、この潜像を現像手段で現像して可視像化した後、像担持体上の可視像を転写手段により転写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、光書込手段として、上記本発明の光走査装置を用いたことを特徴とする。 In the image forming apparatus of the present invention, after the image carrier is charged by the charging unit, the image carrier is exposed to light by the optical writing unit to form a latent image, and the latent image is developed by the developing unit. In the image forming apparatus for forming the image by transferring the visible image on the image carrier onto the transfer material by the transfer unit after forming the visible image, the optical scanning device of the present invention is used as the optical writing unit. It is characterized by that.

また、本発明の画像形成装置において、複数の光源と、複数の像担持体を有することを特徴としてもよい In the image forming apparatus of the present invention may be characterized by having a plurality of light sources, a plurality of image bearing members.

本発明によれば、光源と、画像情報に応じて光源を点灯する光源駆動手段と、光源からの光束を正弦波振動により偏向走査する偏向手段と、偏向手段からの光束を被走査面上に導く走査結像光学系とを有し、走査結像光学系が次の条件、
〈1〉偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが正となること、
〈2〉偏向手段による偏向角・が等角速度的に変化しないとき、有効書込幅
の範囲でのリニアリティが負となること、
を満足することによって、つまり、リニアリティを上記(1)式のfarcsinの結像特性を有する走査結像光学系を用いた時のリニアリティよりもマイナス側に発生させて、良好な主走査光束のスポット径像高間偏差を得、また、fθレンズのような結像性能を有する走査結像光学系を用いた時のリニアリティよりも補正して良好な走査等速性を得るような、双方の中間の特性である走査結像光学系を有することによって、正弦波振動する上記共振を利用した偏向ミラーの振れ角を狭めることなく、つまり、所定の有効書込幅を有しつつ、良好な被走査面上における走査等速性と、良好な被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差が得られ、これにより、装置が小型化され、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力等を大幅に低減し、オフィス環境・地球環境に適合した、低コストで、良質な画像を形成する光走査装置を提供することができる。この時、リニアリティはマイナス側に残存しているが、後に説明する光源駆動手段による主走査光束ウェスト位置補正により、走査等速性はより改善することができる。
According to the present invention, the light source, the light source driving means for turning on the light source according to the image information, the deflection means for deflecting and scanning the light beam from the light source by sinusoidal vibration, and the light beam from the deflection means on the surface to be scanned A scanning imaging optical system, and the scanning imaging optical system has the following conditions:
<1> When it is assumed that the deflecting means moves at a constant angular velocity, the linearity in the range of the effective writing width is positive.
<2> When the deflection angle by the deflecting means does not change at a constant angular velocity, the linearity in the range of the effective writing width becomes negative.
In other words, that is, the linearity is generated on the minus side of the linearity when using the scanning imaging optical system having the imaging characteristic of the function (1), and a good spot of the main scanning light beam An intermediate between the two to obtain a deviation in the radial image height and to obtain a good scanning constant velocity by correcting the linearity when using a scanning imaging optical system having an imaging performance such as an fθ lens. By having the scanning imaging optical system having the above characteristics, it is possible to achieve good scanning without narrowing the deflection angle of the deflecting mirror using the resonance that vibrates sinusoidally, that is, having a predetermined effective writing width. Scanning constant velocity on the surface and a deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned can be obtained, thereby miniaturizing the apparatus, banding due to vibration, temperature rise, noise, Power consumption Etc. greatly reduces, adapted to the office environment and the global environment, at low cost, it is possible to provide an optical scanning device for forming a high-quality image. At this time, the linearity remains on the minus side, but the scanning constant velocity can be further improved by correcting the main scanning light beam waist position by the light source driving means described later.

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明に係る光走査装置及びその光走査装置を用いた画像形成装置の構成、動作及び作用について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る光走査装置の一実施形態を示す図であり、図1(a)は光走査装置の主走査方向に沿った断面(主走査断面)の光学系配置図、図1(b)は光走査装置の副走査方向に沿った断面(副走査断面)の光学系配置図である。図1(a)及び(b)において、符号1は光源である半導体レーザ(LD)、2は半導体レーザからの発散光束を略平行光束にするコリメートレンズ、3は光束径を制限するアパーチャ、4は副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ、5は入射ミラー、6は半導体レーザからの光束を偏向する偏向手段、7は走査結像光学系の走査結像レンズ、8は被走査面である。
Hereinafter, the configuration, operation, and action of an optical scanning device according to the present invention and an image forming apparatus using the optical scanning device will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical scanning device according to the present invention. FIG. 1A is an optical system layout diagram of a cross section (main scanning cross section) along the main scanning direction of the optical scanning device. FIG. 5B is an optical system layout diagram of a section (sub-scan section) along the sub-scanning direction of the optical scanning device. 1A and 1B, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser (LD) which is a light source, 2 denotes a collimating lens that makes a divergent light beam from the semiconductor laser a substantially parallel light beam, and 3 denotes an aperture for limiting the light beam diameter. Is a cylindrical lens having refractive power only in the sub-scanning direction, 5 is an incident mirror, 6 is a deflecting means for deflecting a light beam from a semiconductor laser, 7 is a scanning imaging lens of a scanning imaging optical system, and 8 is a surface to be scanned. is there.

図1に示す構成の光走査装置においては、光源である半導体レーザ1を射出した発散光束はコリメートレンズ2により略平行光束とされ、アパーチャ3で光束径を絞られた後、主走査方向に長い線像を形成するためのシリンドリカルレンズ4を通過する。このシリンドリカルレンズ4を通過した光束は、図1(b)に示すように入射ミラー5で反射されることにより、副走査断面内で入射角を有して偏向手段6に入射する。この偏向手段6を偏向器として光束を偏向反射する。偏向手段6により偏向された光束は走査結像レンズ7を通過し、被走査面8に結像する。   In the optical scanning device having the configuration shown in FIG. 1, a divergent light beam emitted from a semiconductor laser 1 as a light source is made into a substantially parallel light beam by a collimating lens 2 and is narrowed by the aperture 3 and then long in the main scanning direction. It passes through a cylindrical lens 4 for forming a line image. The light beam that has passed through the cylindrical lens 4 is reflected by the incident mirror 5 as shown in FIG. 1B, and is incident on the deflecting means 6 with an incident angle in the sub-scan section. The deflecting means 6 is used as a deflector to deflect and reflect the light beam. The light beam deflected by the deflecting means 6 passes through the scanning imaging lens 7 and forms an image on the scanned surface 8.

ここで走査結像レンズ7は、偏向手段がポリゴンミラーであると仮定したとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが正となり、偏向手段が正弦波振動ミラーのとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが負となるような特性を有している。つまり、走査結像レンズ7は、前述の、被走査面上におけるリニアリティと主走査光束のスポット径像高間偏差との間のトレードオフの関係において、双方ともに良好な値となるようバランスをとった結像特性を有しており、これにより偏向手段の最大回転角に対する振れ角を狭めることなく、被走査面上におけるリニアリティと主走査光束のスポット径像高間偏差を良好である光走査装置を得ている。   Here, when it is assumed that the deflecting means is a polygon mirror, the scanning imaging lens 7 has a positive linearity in the effective writing width range, and when the deflecting means is a sinusoidal vibrating mirror, the effective writing width range. It has the characteristic that the linearity at is negative. In other words, the scanning imaging lens 7 balances the above-described trade-off relationship between the linearity on the surface to be scanned and the deviation in the spot diameter image height of the main scanning light beam so that both values are good. An optical scanning device that has excellent imaging characteristics, and thus has good linearity on the surface to be scanned and deviation between the spot diameter and image height of the main scanning beam without narrowing the deflection angle with respect to the maximum rotation angle of the deflecting means. Have gained.

この時のリニアリティは、被走査面上における主走査光束のスポット径像高間偏差を良好にするためにfarcsin特性を有する走査結像レンズのリニアリティよりもマイナス側の値となっており、且つ、良好なリニアリティ特性のためにfθ特性を有する走査結像レンズのリニアリティよりもプラス側の値となっている。   The linearity at this time is a value on the negative side of the linearity of the scanning imaging lens having the farcsin characteristic in order to improve the deviation between the spot diameter image heights of the main scanning light beam on the scanned surface, and The value is on the plus side of the linearity of the scanning imaging lens having the fθ characteristic for good linearity characteristics.

また、走査結像レンズ7が、次の条件式
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<0・・・(2)
但し、Lin.:各像高におけるリニアリティ
φ0:偏向手段の正弦波振動の振幅角(°)
φmax:有効書込幅に対応する偏向手段の最大回転角(°)
を満たしているとき、より広い有効書込幅、もしくはより良好な被走査面上での等速度特性、もしくはより小さい被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差、を得る光走査装置とすることができる。
Further, the scanning imaging lens 7 has the following conditional expression −0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <0 (2)
However, Lin. : Linearity at each image height φ 0 : Amplitude angle of sinusoidal vibration of deflection means (°)
φ max : Maximum rotation angle (°) of the deflection means corresponding to the effective writing width
When the above condition is satisfied, a wider effective writing width, a better uniform velocity characteristic on the scanned surface, or an image height deviation of the spot diameter of the main scanning light beam on a smaller scanned surface is obtained. An optical scanning device can be obtained.

以下に本発明の実施例の設計データを示す。本実施例は図1に示す構成の光走査装置と大きく変わらないので、図1を参照して説明する。偏向手段6である正弦波振動ミラーは、
φ0:±25°
φmax:±15°
よって、φmax/φ0=0.600
という振動特性を有している。
The design data of the embodiment of the present invention is shown below. Since this embodiment is not largely different from the optical scanning apparatus having the configuration shown in FIG. 1, it will be described with reference to FIG. The sine wave oscillating mirror which is the deflection means 6 is
φ 0 : ± 25 °
φ max : ± 15 °
Therefore, φ max / φ 0 = 0.600
It has the vibration characteristics.

このとき、偏向手段6である正弦波振動ミラーに入射する光束は、偏向手段6である正弦波振動ミラー上の1点において、副走査方向に集光されて入射している。   At this time, the light beam incident on the sine wave oscillating mirror as the deflecting means 6 is condensed and incident in the sub-scanning direction at one point on the sine wave oscillating mirror as the deflecting means 6.

走査結像レンズ7の光束入射側のレンズ面を7a、走査結像レンズ7の光束出射側のレンズ面を7bとする。偏向手段6である正弦波振動ミラーから走査結像レンズ7の光束入射側のレンズ面7aまでの距離は54.14mm、走査結像レンズ7の光束出射側のレンズ面7bから被走査面8までの距離は206mmである。   The lens surface on the light beam incident side of the scanning imaging lens 7 is denoted by 7a, and the lens surface on the light beam emission side of the scanning imaging lens 7 is denoted by 7b. The distance from the sinusoidal vibrating mirror as the deflecting means 6 to the lens surface 7a on the light beam incident side of the scanning imaging lens 7 is 54.14 mm, and from the lens surface 7b on the light beam emission side of the scanning imaging lens 7 to the scanned surface 8. The distance is 206 mm.

また、Rmを主走査方向の近軸曲率半径、Rsを副走査方向の近軸曲率半径、Dを走査結像レンズの肉厚、Nを使用波長780nmでの屈折率とすると、各面の設計データは以下の表1の通りである。   Also, Rm is the paraxial radius of curvature in the main scanning direction, Rs is the paraxial radius of curvature in the sub-scanning direction, D is the thickness of the scanning imaging lens, and N is the refractive index at the working wavelength of 780 nm. The data is as shown in Table 1 below.

Figure 0004909653
Figure 0004909653

走査結像光学系を構成する走査結像レンズ7の7a、7bの面の面形状は、以下の式(3)で表せる。
X(Y,Z)=(1/Rm)・Y2/{1+√(1−(1+a0)・(1/Rm)2・Y2)}+a4・Y4+a6・Y6+・・・+Cs(Y)・Z2/{1+√(1−Cs(Y)2・Z2)}・・・(3)
ここで、Cs(Y)=1/Rs+b2・Y2+b4・Y4+・・・
The surface shapes of the surfaces 7a and 7b of the scanning imaging lens 7 constituting the scanning imaging optical system can be expressed by the following equation (3).
X (Y, Z) = (1 / Rm) · Y 2 / {1 + √ (1− (1 + a 0 ) · (1 / Rm) 2 · Y 2 )} + a 4 · Y 4 + a 6 · Y 6 + · .. + Cs (Y) .Z 2 / {1 + √ (1−Cs (Y) 2 .Z 2 )} (3)
Here, Cs (Y) = 1 / Rs + b 2 · Y 2 + b 4 · Y 4 +...

また、各面における上記(3)式中の各係数は以下の通りである。
(7a面)
0=1.34E+01
4=−9.45E−07
6=5.81E−10
8=−1.25E−13
10=1.32E−17
2=−1.87E−05
4=4.91E−09
6=−5.64E−13
但し、E+01=×1001、E−07=×10-07
であり、以下においても同様の意味である。
(7b面)
0=−5.74E−01
4=−7.66E−07
6=1.74E−10
8=2.95E−14
10=1.01E−18
2=−1.08E−05
4=−3.11E−09
6=8.10E−13
Moreover, each coefficient in the said (3) formula in each surface is as follows.
(7a surface)
a 0 = 1.34E + 01
a 4 = −9.45E-07
a 6 = 5.81E-10
a 8 = −1.25E−13
a 10 = 1.32E-17
b 2 = -1.87E-05
b 4 = 4.91E-09
b 6 = −5.64E−13
However, E + 01 = × 10 01 , E-07 = × 10 -07
This also has the same meaning in the following.
(7b surface)
a 0 = −5.74E-01
a 4 = −7.66E-07
a 6 = 1.74E-10
a 8 = 2.95E-14
a 10 = 1.01E-18
b 2 = −1.08E−05
b 4 = -3.11E-09
b 6 = 8.10E-13

図2には本実施例の光走査装置において、像高に対する等速偏向時のリニアリティを、図3に本実施例の像高に対するリニアリティを、図4に本実施例の像高に対する主走査光束のスポット径を示す。   2 shows the linearity at the time of constant speed deflection with respect to the image height, FIG. 3 shows the linearity with respect to the image height in this embodiment, and FIG. 4 shows the main scanning light flux with respect to the image height in this embodiment. The spot diameter is shown.

ここで、等速偏向時のリニアリティとは、偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したときのリニアリティを示し、下式で表す。
Lin.(θ)={[H(θ+Δθ)−H(θ)]/Δθ−[H(0+Δθ)−H(0)]/Δθ}・100(%)
Lin.(θ):画角θにおけるリニアリティ
H(θ):画角θにおける像高
Δθ:微小角
Here, the linearity at the time of constant velocity deflection indicates the linearity when it is assumed that the deflecting means moves at a constant angular velocity, and is expressed by the following equation.
Lin. (Θ) = {[H (θ + Δθ) −H (θ)] / Δθ− [H (0 + Δθ) −H (0)] / Δθ} · 100 (%)
Lin. (Θ): Linearity at angle of view θ H (θ): Image height at angle of view θ Δθ: Fine angle

図2及び図3に示すように、本実施例の走査結像レンズ7は、〈1〉偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが正となること、〈2〉偏向手段による偏向角・が等角速度的に変化しないとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが負となること、を満足する性能を有している。また、本実施例の光走査装置において、リニアリティが最小で−11.57%なので、
Lin.×(φmax/φ0)=−0.069
であり、以下の条件式、
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<0・・・(2)
を満足している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the scanning imaging lens 7 of this embodiment has a positive linearity in the range of the effective writing width when it is assumed that <1> the deflecting means moves at an equiangular velocity. <2> When the deflection angle by the deflecting means does not change at a constant angular velocity, the linearity in the range of the effective writing width becomes negative. In the optical scanning device of this embodiment, the linearity is -11.57% at the minimum.
Lin. × (φ max / φ 0 ) = − 0.069
And the following conditional expression:
-0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <0 (2)
Is satisfied.

本実施例では、偏向手段6に正弦波振動ミラーを用い、上記各条件を満足する走査結像レンズ7を有することにより、有効書込幅に対応する偏向手段の最大回転角が大きく(±15°)、リニアリティが良好で(−11.57%)、図4より主走査光束のスポット径の像高間偏差が良好な(10.50%)、書込光学系を達成している。   In this embodiment, a sinusoidal vibrating mirror is used as the deflecting means 6 and the scanning imaging lens 7 satisfying the above conditions is provided, so that the maximum rotation angle of the deflecting means corresponding to the effective writing width is large (± 15). °), the linearity is good (−11.57%), and the deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam is good (10.50%) as shown in FIG.

以上説明したように、本実施例によれば、光源と、画像情報に応じて光源を点灯する光源駆動手段と、光源からの光束を正弦波振動により偏向走査する偏向手段と、偏向手段からの光束を被走査面上に導く走査結像光学系とを有し、走査結像光学系が次の条件、
〈1〉偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが正となること、
〈2〉偏向手段による偏向角・が等角速度的に変化しないとき、有効書込幅の範囲でのリニアリティが負となること、
を満足することによって、つまり、リニアリティを上記(1)式のfarcsinの結像特性を有する走査結像光学系を用いた時のリニアリティよりもマイナス側に発生させて、良好な主走査光束のスポット径像高間偏差を得、また、fθレンズのような結像性能を有する走査結像光学系を用いた時のリニアリティよりも補正して良好な走査等速性を得るような、双方の中間の特性である走査結像光学系を有することによって、正弦波振動する上記共振を利用した偏向ミラーの振れ角を狭めることなく、つまり、所定の有効書込幅を有しつつ、良好な被走査面上における走査等速性と、良好な被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差が得られ、これにより、装置が小型化され、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力等を大幅に低減し、オフィス環境・地球環境に適合した、低コストで、良質な画像を形成する光走査装置を提供することができる。この時、リニアリティはマイナス側に残存しているが、後に説明する光源駆動手段による主走査光束ウェスト位置補正により、走査等速性はより改善することができる。
As described above, according to the present embodiment, the light source, the light source driving unit that turns on the light source according to the image information, the deflection unit that deflects and scans the light beam from the light source by sinusoidal vibration, and the deflection unit A scanning imaging optical system that guides the light beam onto the surface to be scanned.
<1> When it is assumed that the deflecting means moves at a constant angular velocity, the linearity in the range of the effective writing width is positive.
<2> When the deflection angle by the deflecting means does not change at a constant angular velocity, the linearity in the range of the effective writing width becomes negative.
In other words, that is, the linearity is generated on the minus side of the linearity when using the scanning imaging optical system having the imaging characteristic of the function (1), and a good spot of the main scanning light beam An intermediate between the two to obtain a deviation in the radial image height and to obtain a good scanning constant velocity by correcting the linearity when using a scanning imaging optical system having an imaging performance such as an fθ lens. By having the scanning imaging optical system having the above characteristics, it is possible to achieve good scanning without narrowing the deflection angle of the deflecting mirror using the resonance that vibrates sinusoidally, that is, having a predetermined effective writing width. Scanning constant velocity on the surface and a deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned can be obtained, thereby miniaturizing the apparatus, banding due to vibration, temperature rise, noise, Power consumption Etc. greatly reduces, adapted to the office environment and the global environment, at low cost, it is possible to provide an optical scanning device for forming a high-quality image. At this time, the linearity remains on the minus side, but the scanning constant velocity can be further improved by correcting the main scanning light beam waist position by the light source driving means described later.

また、本実施例によれば、以下の条件式(2)、
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<0・・・(2)
但し、Lin.:各像高におけるリニアリティ、φ0:偏向手段の正弦波振動の振幅角(°)、φmax:有効書込幅に対応する偏向手段の最大回転角(°)
において、下限を下回るのは、偏向手段の最大回転角に対する偏向手段の振れ角が不変で、負の値であるリニアリティが劣化する場合や、リニアリティが不変で、偏向手段の最大回転角に対する偏向手段の振れ角が大きくなる場合が挙げられる。前者はリニアリティが劣化し走査等速性が良好な光走査装置が得られず、後者の場合においては、偏向手段の最大回転角に対する偏向手段の振れ角が大きくなると、走査速度の変化は正弦波振動的変化が支配的となり、リニアリティが劣化するが、リニアリティ不変としているので、リニアリティを一定に保つような光学的補正に伴い主走査光束のスポット径偏差が劣化することになる。よって、上記条件式の下限を下回る場合は、被走査面上におけるリニアリティと、主走査光束のスポット径の像高間偏差がともに良好な光走査装置が得られない。また、上限を上回るのは、偏向手段の最大回転角に対する偏向手段の振れ角が不変で、リニアリティが小さくなる場合や、リニアリティが不変で偏向手段の最大回転角に対する偏向手段の振れ角が小さくなる場合が挙げられる。前者の場合、リニアリティを小さくするために光学的補正を行うと上述のように、被走査面上での主走査光束のスポット径像高間偏差が劣化し、後者の場合、偏向手段の最大回転角を大きくするのは偏向手段である正弦波振動ミラーの作製条件上限られており、また偏向手段の振れ角を小さくすると画像を形成する際に必要な有効書込幅を確保するのに偏向手段から被走査面までの距離を大きくせねばならず、光走査装置が大型化する。よって、上記条件式の上限を上回る場合は、被走査面上における主走査光束のスポット径の像高間偏差と、有効書込幅がともに良好な光走査装置が得られない。
以上の理由により、本実施例の光走査装置において、上記条件式(2)を満たしている光走査装置においては、より広い有効書込幅、もしくはより良好な被走査面上でのリニアリティ、もしくはより良好な被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差が得られる。これにより、装置が小型化され、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力等を大幅に低減し、オフィス環境・地球環境に適合した、低コストで、良質な画像を形成する光走査装置を提供することができる。
Further, according to this embodiment, the following conditional expression (2),
-0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <0 (2)
However, Lin. : Linearity at each image height, φ 0 : Amplitude angle of sinusoidal vibration of deflection means (°), φ max : Maximum rotation angle of deflection means corresponding to effective writing width (°)
Is less than the lower limit when the deflection angle of the deflection means with respect to the maximum rotation angle of the deflection means remains unchanged and the linearity that is a negative value deteriorates, or when the linearity remains unchanged and the deflection means with respect to the maximum rotation angle of the deflection means There is a case where the deflection angle becomes large. In the former case, an optical scanning device with a deteriorated linearity and good scanning constant speed cannot be obtained. In the latter case, when the deflection angle of the deflection unit with respect to the maximum rotation angle of the deflection unit increases, the change in scanning speed is a sine wave. The vibrational change becomes dominant and the linearity is deteriorated. However, since the linearity is not changed, the spot diameter deviation of the main scanning light beam is deteriorated with the optical correction to keep the linearity constant. Therefore, when the lower limit of the conditional expression is not reached, an optical scanning device in which both the linearity on the surface to be scanned and the deviation between the image heights of the spot diameters of the main scanning light beam cannot be obtained. The upper limit is exceeded when the deflection angle of the deflection unit with respect to the maximum rotation angle of the deflection unit is unchanged and the linearity is small, or when the linearity is unchanged and the deflection angle of the deflection unit with respect to the maximum rotation angle of the deflection unit is small. There are cases. In the former case, if optical correction is performed to reduce the linearity, as described above, the deviation in the spot diameter image height of the main scanning light beam on the surface to be scanned deteriorates. In the latter case, the maximum rotation of the deflecting means Increasing the angle is limited by the upper limit of the manufacturing conditions of the sine wave oscillating mirror, which is a deflecting unit, and if the deflection angle of the deflecting unit is decreased, the deflecting unit can secure an effective writing width necessary for forming an image. The distance from the scanning surface to the surface to be scanned must be increased, and the optical scanning device becomes larger. Therefore, when the upper limit of the conditional expression is exceeded, an optical scanning device in which both the deviation between the image heights of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned and the effective writing width are good cannot be obtained.
For the above reasons, in the optical scanning device of this embodiment, in the optical scanning device satisfying the conditional expression (2), a wider effective writing width, or a better linearity on the scanned surface, or A better deviation between the image heights of the spot diameters of the main scanning light beam on the surface to be scanned can be obtained. This reduces the size of the device, significantly reduces banding due to vibration, temperature rise, noise, power consumption, etc., and is suitable for office and global environments. Can be provided.

〔条件式(2)における下限について〕
本実施例は実施例1の光走査装置の構成と大きく変わらないので、引き続き図1を参照して説明する。ここで、実施例1と異なる点は、偏向手段6である正弦波振動ミラーの振幅角φ0を、
φ0:±24°
とした点である。
[Lower limit in conditional expression (2)]
Since the present embodiment is not significantly different from the configuration of the optical scanning device according to the first embodiment, the description will be continued with reference to FIG. Here, the difference from the first embodiment is that the amplitude angle φ 0 of the sine wave oscillating mirror as the deflecting means 6 is
φ 0 : ± 24 °
This is the point.

また本実施例における有効書込幅に対応する正弦波振動ミラーの最大回転角φmaxは実施例1と同じく、
φmax:±15°
としており、これにより、
φmax/φ0=0.625
となっている。実施例1と比較して、正弦波振動ミラーの振幅角に対して有効書込幅に対応する最大回転角の割合が大きくなっているので、実施例1と比較して有効書込幅における正弦波振動ミラーの偏向角速度変化が直線的振る舞いから離れ、より正弦波的な振る舞いとなり、周辺像高において走査速度が遅くなる度合いが大きくなるためリニアリティがよりマイナス側に発生する(−13.705%)。
Further, the maximum rotation angle φ max of the sine wave vibrating mirror corresponding to the effective writing width in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
φ max : ± 15 °
As a result,
φ max / φ 0 = 0.625
It has become. Compared with the first embodiment, the ratio of the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width with respect to the amplitude angle of the sine wave oscillating mirror is larger. The change in the deflection angular velocity of the wave oscillating mirror deviates from the linear behavior and becomes a more sinusoidal behavior, and the degree of slowing down of the scanning speed at the peripheral image height increases, so that the linearity is more negative (−13.705%). ).

またレンズデータは実施例1と同じものを用いており、有効書込幅に対応する正弦波振動ミラーの最大回転角も実施例1と等しいので、被走査面上における主走査光束のスポット径像高間偏差は実施例1と等しくなる(10.5%)。   Since the lens data is the same as that in the first embodiment, and the maximum rotation angle of the sine wave vibrating mirror corresponding to the effective writing width is also the same as that in the first embodiment, the spot diameter image of the main scanning light beam on the surface to be scanned is used. The height difference is equal to Example 1 (10.5%).

この時、
Lin.×(φmax/φ0)=−0.086
であり、この値は、条件式(2)における
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<0
の下限値近傍の値となっている。本実施例よりもリニアリティをマイナス側に発生させると良好な走査等速性を得ることができない。例えば、後に説明する光源駆動手段による主走査光束ドット位置補正を併用しても、その補正量には前述のように限界があるため、いずれにしても良好な走査等速性を得ることができず、画像品質が劣化する。また、本実施例よりも正弦波振動ミラーの振幅角に対して有効書込幅に対応する最大回転角の割合を大きくすると、正弦波振動ミラーの偏向角速度の変化が、更に正弦波的挙動となり、周辺像高における走査速度はより遅くなり、良好な走査等速性が得られず、画像品質が劣化する。以上の理由により、条件式(2)における下限値を設定している。
At this time,
Lin. × (φ max / φ 0 ) = − 0.086
This value is −0.09 <Lin. In conditional expression (2). × (φ max / φ 0 ) <0
It is a value near the lower limit of. If linearity is generated on the minus side as compared with the present embodiment, good scanning constant velocity cannot be obtained. For example, even if main scanning beam dot position correction by the light source driving means described later is used in combination, the correction amount has a limit as described above, and in any case, good scanning constant velocity can be obtained. Therefore, the image quality deteriorates. In addition, when the ratio of the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width is increased with respect to the amplitude angle of the sine wave oscillating mirror, the change in the deflection angular velocity of the sine wave oscillating mirror becomes a sine wave behavior. The scanning speed at the peripheral image height becomes slower, and good scanning isokineticity cannot be obtained, and the image quality deteriorates. For the above reason, the lower limit value in the conditional expression (2) is set.

〔条件式(2)における上限について〕
Lin.×(φmax/φ0)<0
とした場合は、前述(1)式の結像特性を有するfarcsinレンズでリニアリティを0に補正したときよりも主走査光束のスポット径偏差が小さくなっており、farcsinレンズを用いた光走査装置が形成する画像よりも品質の良い画像が得られることに基づき、条件式(2)における上限値を設定している。
[Upper limit in conditional expression (2)]
Lin. × (φ max / φ 0 ) <0
In this case, the spot diameter deviation of the main scanning light beam is smaller than when the linearity is corrected to 0 with the farcsin lens having the imaging characteristic of the above formula (1), and an optical scanning device using the farcsin lens is provided. The upper limit value in the conditional expression (2) is set based on the fact that an image with better quality than the image to be formed is obtained.

偏向手段6である正弦波振動ミラーの仕様や、有効書込幅に対応する最大回転角、また画像品質を保証できる主走査光束のスポット径偏差を考慮すると、より好ましくは、
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<−0.03・・・(4)
の条件式を満たす走査結像系を有する光走査装置が良い。
Considering the specifications of the sine wave vibrating mirror as the deflecting means 6, the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width, and the spot diameter deviation of the main scanning light beam that can guarantee the image quality, more preferably,
-0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <− 0.03 (4)
An optical scanning device having a scanning imaging system that satisfies the following conditional expression is preferable.

〔条件式(4)における上限について〕
本実施例は実施例1の光走査装置の構成と大きく変わらないので、引き続き図1を参照して説明する。ここで、実施例1と異なる点は、偏向手段6である正弦波振動ミラーの振幅角φ0を、
φ0:±28°
とした点である。
[Upper limit in conditional expression (4)]
Since the present embodiment is not significantly different from the configuration of the optical scanning device according to the first embodiment, the description will be continued with reference to FIG. Here, the difference from the first embodiment is that the amplitude angle φ 0 of the sine wave oscillating mirror as the deflecting means 6 is
φ 0 : ± 28 °
This is the point.

また本実施例における有効書込幅に対応する正弦波振動ミラーの最大回転角φmaxは実施例1と同じく、
φmax:±15°
としており、これにより、
φmax/φ0=0.536
となっている。実施例1と比較して、正弦波振動ミラーの振幅角に対して有効書込幅に対応する最大回転角の割合が小さくなっているので、実施例1と比較して有効書込幅における正弦波振動ミラーの偏向角速度変化が直線的振る舞いとなり、周辺像高において走査速度が遅くなる度合いが小さくなるため、負の値であるリニアリティがプラス側に補正され、走査等速性が良好になる方向へ向かう(−6.676%)。
Further, the maximum rotation angle φ max of the sine wave vibrating mirror corresponding to the effective writing width in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
φ max : ± 15 °
As a result,
φ max / φ 0 = 0.536
It has become. Compared to the first embodiment, the ratio of the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width with respect to the amplitude angle of the sine wave oscillating mirror is smaller. The change in the deflection angular velocity of the wave oscillating mirror becomes a linear behavior, and the degree of slowing down of the scanning speed at the peripheral image height is reduced. Therefore, the negative linearity is corrected to the plus side, and the scanning constant velocity is improved. Head to (-6.676%).

またレンズデータは実施例1と同じものを用いており、有効書込幅に対応する正弦波振動ミラーの最大回転角も実施例1と等しいので、被走査面上における主走査光束のスポット径像高間偏差は実施例1と等しくなる(10.5%)。   Since the lens data is the same as that in the first embodiment, and the maximum rotation angle of the sine wave vibrating mirror corresponding to the effective writing width is also the same as that in the first embodiment, the spot diameter image of the main scanning light beam on the surface to be scanned is used. The height difference is equal to Example 1 (10.5%).

この時、
Lin.×(φmax/φ0)=−0.036
であり、この値は条件式(4)における
−0.09<Lin.×(φmax/φ0)<−0.03
の上限値近傍の値となっている。本実施例よりも負の値であるリニアリティをプラス側に補正し、良好な走査等速性を得ようとすると、リニアリティを補正する分主走査光束のスポット径像高間偏差が大きくなり、画像品質の劣化につながる。また、現状の正弦波振動ミラーの振幅角は、本実施例における振幅角近傍が限界であり、本実施例よりも正弦波振動ミラーの振幅角に対して有効書込幅に対応する最大回転角の割合を小さくするには、有効書込幅に対応する最大回転角を小さくしなければならず、この時所定の有効書込幅を有するには偏向ミラーから被走査面までの距離を大きくせねばならず装置が大型化するという問題がある。以上の理由により、条件式(4)における上限値を設定している。
At this time,
Lin. × (φ max / φ 0 ) = − 0.036
This value is −0.09 <Lin. In conditional expression (4). × (φ max / φ 0 ) <− 0.03
It is a value near the upper limit value. When the linearity, which is a negative value compared to the present embodiment, is corrected to the plus side and an attempt is made to obtain good scanning constant velocity, the deviation between the spot diameter image heights of the main scanning light flux increases by the amount for correcting the linearity, and the image It leads to quality degradation. Further, the current amplitude angle of the sine wave oscillating mirror is limited in the vicinity of the amplitude angle in this embodiment, and the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width with respect to the amplitude angle of the sine wave oscillating mirror than in this embodiment. In order to reduce the ratio, the maximum rotation angle corresponding to the effective writing width must be reduced. At this time, in order to have a predetermined effective writing width, the distance from the deflection mirror to the surface to be scanned must be increased. There is a problem that the apparatus must be enlarged. For the above reason, the upper limit value in the conditional expression (4) is set.

〔光源駆動手段による主走査光束ドット位置補正について〕
本実施例は実施例1の光走査装置の構成と変わらないので、引き続き図1を参照して説明する。ここで、実施例1と異なる点は、光源1の点灯を制御する光源駆動手段(図示せず)が、1ライン内の各画素毎に点灯開始タイミングを個別に設定する機能を有する点である。以下、本実施例の構成について、図5に示すモデル図を用いて説明する。
[Main scanning beam dot position correction by light source driving means]
Since the present embodiment is the same as the configuration of the optical scanning device according to the first embodiment, the description will be continued with reference to FIG. Here, the difference from the first embodiment is that the light source driving means (not shown) for controlling the lighting of the light source 1 has a function of individually setting the lighting start timing for each pixel in one line. . Hereinafter, the configuration of the present embodiment will be described with reference to the model diagram shown in FIG.

図3に示すように、本実施例では周辺像高に行くに従い、リニアリティが減少する。従って、1ライン内において画像信号の周波数や各画素の点灯開始タイミングが一定である場合、図5(a)に示すように、周辺に行くほどドット間隔が狭くなり、画像上で倍率誤差が発生する。そこで、光源駆動手段により、1ライン内の各画素での点灯開始のタイミングを個別に設定することにより、図5(b)に示すように周辺に行くほど露光分布の主走査方向の幅が小さくなるが、露光分布の主走査方向の各画素毎の間隔を均一にすることができる。また、上記により各画素の積分光量が異なるが、光源駆動手段に1ライン内の各画素毎の点灯時間を個別に設定する手段を配備すれば、露光分布の積分光量を各画素毎に均一にすることができる。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the linearity decreases as the peripheral image height is reached. Therefore, when the frequency of the image signal and the lighting start timing of each pixel are constant within one line, as shown in FIG. 5A, the dot interval becomes narrower toward the periphery, and a magnification error occurs on the image. To do. Therefore, by individually setting the lighting start timing for each pixel in one line by the light source driving means, the width of the exposure distribution in the main scanning direction becomes smaller toward the periphery as shown in FIG. 5B. However, the interval of each pixel in the main scanning direction of the exposure distribution can be made uniform. Although the integrated light quantity of each pixel differs as described above, if the light source driving means is provided with means for individually setting the lighting time for each pixel in one line, the integrated light quantity of the exposure distribution is made uniform for each pixel. can do.

露光分布の主走査方向の各画素毎の間隔と積分光量を各画素毎に均一にすることにより、被走査面上の主走査光束のスポット位置が均一に走査されることになる。つまり、光学的な性能により発生していた画像上の倍率誤差を電気的補正で相殺することにより、被走査面上における主走査光束のスポット径像高間偏差と走査等速性との間のトレードオフの関係を打破し、主走査光束スポット径像高間偏差を劣化させずに、より良好な走査等速性を得ることができる。これにより、偏向手段6の有効書込幅のための最大回転角、被走査面上における主走査光束のスポット径像高間偏差、走査等速性ともに良好である光走査装置を得ることができる。   By making the interval and the integrated light quantity of each pixel in the main scanning direction of the exposure distribution uniform for each pixel, the spot position of the main scanning light beam on the surface to be scanned is uniformly scanned. In other words, by canceling out the magnification error on the image caused by the optical performance by electrical correction, the difference between the spot diameter image height deviation of the main scanning light beam on the scanned surface and the scanning isokinetic property is achieved. It is possible to obtain better scanning isokineticity without overcoming the trade-off relationship and degrading the deviation between the main scanning beam spot diameter and the image height. Thereby, it is possible to obtain an optical scanning device in which the maximum rotation angle for the effective writing width of the deflecting means 6, the deviation in the spot diameter image height of the main scanning light beam on the surface to be scanned, and the scanning constant velocity are good. .

以上説明したように、本実施例によれば、実施例1の構成に加えて、光源駆動手段は、1ライン内の各画素毎に点灯開始タイミングを個別に設定する機能を有することにより、請求項1または2の効果に加えて、被走査面上での主走査光束のドット位置を補正し、より良好な走査等速性を得ることができ、より良質な画像を形成する光走査装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the light source driving means has a function of individually setting the lighting start timing for each pixel in one line. In addition to the effect of item 1 or 2, an optical scanning device capable of correcting the dot position of the main scanning light beam on the surface to be scanned and obtaining better scanning isokineticity and forming a higher quality image Can be provided.

しかし、光源駆動手段による主走査光束のドット位置補正量は、ある程度小さく抑える必要がある。走査レンズが理想状態で成型加工され、光走査装置への組み付け等も理想状態で行われる場合には、fθレンズを用いた際の、マイナス側に大きく発生するリニアリティを光源駆動手段により補正することは可能であるが、理想状態で走査レンズ、光走査装置等を加工するには生産性を落とさねばならず、大量生産することはできないので、高いコストがかかることになる。低コストのために、効率良く走査レンズ、光走査装置等を生産することを考慮すると、例えば走査レンズの成型の際に生じる走査レンズ形状の誤差や、走査レンズを組み付ける際に生じる位置決め誤差は免れない。走査レンズを光走査装置へ組み付ける際に、例えば像高プラス側に走査レンズがシフトして組み付けられたとすると、光源駆動手段による主走査光束のドット位置補正量が大きいと、プラス側の周辺像高において、補正量が極端に大きく、必要以上にドット位置が補正され走査速度が速くなり、またマイナス側の周辺像高においては、補正量が極端に小さく、本来所望する走査速度に至らず走査速度が遅くなり、結果として良好な走査等速性が得られず、画像品質を損なうことになる。以上の理由により、光源駆動手段による主走査光束のウェスト位置補正量は、ある程度の小さい値に抑えなければならない。   However, the dot position correction amount of the main scanning light beam by the light source driving means needs to be suppressed to a certain extent. When the scanning lens is molded in an ideal state and assembled to the optical scanning device, etc., in an ideal state, the linearity that is greatly generated on the minus side when the fθ lens is used is corrected by the light source driving means. However, in order to process a scanning lens, an optical scanning device, and the like in an ideal state, productivity must be reduced, and mass production cannot be performed, which results in high costs. Considering the efficient production of scanning lenses, optical scanning devices, etc. due to low cost, for example, scanning lens shape errors that occur during molding of scanning lenses and positioning errors that occur when mounting scanning lenses are avoided. Absent. When assembling the scanning lens into the optical scanning device, for example, if the scanning lens is shifted and assembled to the image height plus side, if the dot position correction amount of the main scanning beam by the light source driving means is large, the plus side peripheral image height In this case, the correction amount is extremely large, the dot position is corrected more than necessary, and the scanning speed is increased. In the peripheral image height on the minus side, the correction amount is extremely small, and the original scanning speed is not reached. As a result, good scanning isokineticity cannot be obtained and image quality is impaired. For the above reason, the waist position correction amount of the main scanning light beam by the light source driving means must be suppressed to a certain small value.

以上本発明に係る光走査装置の各実施例について説明した。なお、上記各実施例では偏向手段6として、正弦波振動ミラーを用いているが、この他に、表面弾性波による回折を利用して偏向しても良いし、変形ミラーを等角速度運動させることにより、偏向角が等角速度的に変化しないようにしても良い。また、有効書込幅をさらに増大させるために、走査結像光学系を主走査方向に複数個並べても良い。さらに、図1の構成例では、光源1は1つの半導体レーザであるが、複数の半導体レーザや、発光点を複数有する半導体レーザアレイ等を用いた、マルチビーム構成としても同様に実施することが可能であり、本発明の範疇に入るものである。また、本実施例では、偏向手段6を正弦波振動ミラー(偏向ミラー)と複数の固定ミラーを組み合わせて構成して、複数を1度以上反射するようにしても良い。   The embodiments of the optical scanning device according to the present invention have been described above. In each of the above embodiments, a sine wave oscillating mirror is used as the deflecting means 6, but in addition to this, the deflection may be made by utilizing diffraction by a surface acoustic wave, or the deforming mirror is moved at a constant angular velocity. Thus, the deflection angle may not be changed at a constant angular velocity. In order to further increase the effective writing width, a plurality of scanning imaging optical systems may be arranged in the main scanning direction. Further, in the configuration example of FIG. 1, the light source 1 is a single semiconductor laser, but a multi-beam configuration using a plurality of semiconductor lasers, a semiconductor laser array having a plurality of light emitting points, and the like may be similarly implemented. It is possible and falls within the scope of the present invention. In the present embodiment, the deflecting means 6 may be configured by combining a sine wave oscillating mirror (deflection mirror) and a plurality of fixed mirrors so that a plurality of the reflecting means 6 is reflected at least once.

次に、本発明に係る画像形成装置の実施例について説明する。図6は本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図6において、符号10は像担持体であるドラム上の感光体、11は感光体10を帯電する帯電手段、12は帯電された感光体10に画像情報に応じた光束を露光して潜像を形成する光書込手段、13は感光体10上に形成された潜像を例えばトナーで現像して可視像化する現像手段、14は感光体10上の可視像(トナー像)を記録用紙等の転写材17に転写する転写手段、15は転写材17に転写された可視像(トナー像)を定着する定着手段、16は転写後の感光体10表面をクリーニングするクリーニング手段であり、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングという工程(電子写真プロセス)により転写材に画像を形成して出力する。   Next, embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 6, reference numeral 10 denotes a photoconductor on a drum which is an image carrier, 11 denotes a charging means for charging the photoconductor 10, and 12 denotes a latent image by exposing the charged photoconductor 10 with a light beam according to image information. 13 is a developing means for developing a latent image formed on the photoconductor 10 with, for example, toner to make a visible image, and 14 is a visible image (toner image) on the photoconductor 10. Transfer means for transferring to a transfer material 17 such as recording paper, 15 is a fixing means for fixing the visible image (toner image) transferred to the transfer material 17, and 16 is a cleaning means for cleaning the surface of the photoreceptor 10 after transfer. Yes, an image is formed on a transfer material and output by a process (electrophotographic process) of charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning.

図6において、感光体10は、ドラム状の導電性基体の表面に、無機材料あるいは有機材料からなる光導電体層(感光層)を形成したものであり、感光体表面が被走査面となる。また、感光体としては、ドラム状の他、ベルト状のものを用いても良い。帯電手段11は図示の例ではコロナ帯電器であるが、この他、帯電ローラ、帯電ブラシ等、種々のものを用いることができる。光書込手段12としては、図1に示した構成の光走査装置が用いられ、その詳細は前述の実施例で述べた通りである。現像手段13としては、現像剤としてトナーのみの1成分系現像剤を用いた現像器や、現像剤としてトナーとキャリアからなる2成分系現像剤を用いた現像器等種々の構成のものを用いることができる。転写手段14は図示の例では転写用帯電器であるが、この他、転写ローラ、転写ベルト、転写ブラシ等、種々のものを用いることができる。定着手段15は、加熱及びまたは加圧により転写材上の画像を定着するものであり、加熱ロ−ラと加圧ローラを用いたローラ定着器や、ベルトと加熱手段を用いたベルト定着器等、種々の構成のものを用いることができる。クリーニング手段16は、ブレード式、ブラシ式、ローラ式等種々の構成のものを用いることができる。   In FIG. 6, a photoconductor 10 is obtained by forming a photoconductor layer (photosensitive layer) made of an inorganic material or an organic material on the surface of a drum-shaped conductive substrate, and the surface of the photoconductor becomes a scanned surface. . In addition to the drum shape, a belt shape may be used as the photoreceptor. The charging means 11 is a corona charger in the illustrated example, but various other devices such as a charging roller and a charging brush can be used. As the optical writing means 12, the optical scanning device having the configuration shown in FIG. 1 is used, and the details thereof are as described in the above-described embodiment. As the developing means 13, those having various configurations such as a developing device using a one-component developer consisting only of toner as a developer and a developing device using a two-component developer consisting of toner and carrier as a developer are used. be able to. The transfer means 14 is a transfer charger in the illustrated example, but various other devices such as a transfer roller, a transfer belt, and a transfer brush can be used. The fixing unit 15 fixes the image on the transfer material by heating and pressing, and includes a roller fixing unit using a heating roller and a pressure roller, a belt fixing unit using a belt and a heating unit, and the like. Various configurations can be used. As the cleaning means 16, various types of structures such as a blade type, a brush type, and a roller type can be used.

また、図6はモノクロの画像形成装置の例であるが、2色以上の多色画像形成装置やフルカラー画像形成装置の構成とした場合にも、本発明の光走査装置を光書込手段に適用することができる。本実施例は、図7、8に示すように、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色材に対応する複数の光源からの複数の光束を、複数の分離手段9Y、9M、9C、9Kで、それに対応した複数の像担持体10Y、10M、10C、10Kに導光するフルカラー画像形成装置である。   FIG. 6 shows an example of a monochrome image forming apparatus, but the optical scanning device of the present invention can be used as an optical writing unit even when the configuration is a multicolor image forming apparatus of two or more colors or a full color image forming apparatus. Can be applied. In this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of light beams from a plurality of light sources corresponding to yellow, magenta, cyan, and black color materials are separated by a plurality of separation means 9Y, 9M, 9C, and 9K, respectively. A full-color image forming apparatus that guides light to a plurality of image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K corresponding thereto.

図7は、本実施例において2色以上の多色光走査装置やフルカラー光走査装置の構成とする場合に、偏向手段6によって偏向走査された複数の光束がそれぞれに対応する複数の像担持体(感光体)10Y、10M、10C、10Kに導光される様子を示す概略構成図である。複数の光源(図示せず)からの複数の光束を、単一の偏向手段6の片側の偏向面に副走査方向に互いに異なる入射角度で入射させて偏向し、偏向反射された複数の光束を分離手段9Y、9M、9C、9Kによって分離して、互いに異なる複数の像担持体10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの表面に走査させて潜像を形成する画像形成装置である。   FIG. 7 shows a plurality of image carriers (a plurality of light beams deflected and scanned by the deflecting means 6 when the multi-color light scanning device or the full color light scanning device of two or more colors is used in this embodiment). FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a state in which the photosensitive member is guided to 10Y, 10M, 10C, and 10K. A plurality of light beams from a plurality of light sources (not shown) are deflected by being incident on a deflection surface on one side of a single deflecting means 6 at different incident angles in the sub-scanning direction, and the plurality of light beams deflected and reflected are deflected. This is an image forming apparatus that forms a latent image by being separated by separation means 9Y, 9M, 9C, and 9K and scanned on the surfaces of a plurality of different image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K.

また、2色以上の多色光走査装置やフルカラー光走査装置の構成とする場合に、図8のように、複数の光源(図示せず)の複数の光束を、単一の偏向手段6の両側の偏向面を用い、少なくとも二つの前記複数の光束を偏向手段6の片側の偏向面に副走査方向に互いに異なる入射角度で入射させて偏向し、偏向反射された複数の光束を分離手段9によって分離して、互いに異なる複数の像担持体10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの表面に走査させて潜像を形成する画像形成装置としても良い。   Further, in the case of a configuration of a multi-color light scanning device or a full color light scanning device of two or more colors, a plurality of light beams from a plurality of light sources (not shown) are applied to both sides of a single deflecting unit 6 as shown in FIG. Are used to deflect at least two of the plurality of light beams incident on the deflection surface on one side of the deflecting means 6 at different incident angles in the sub-scanning direction. The image forming apparatus may be configured to form a latent image by separating and scanning each of the surfaces of a plurality of different image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K.

以上説明したように、本実施例によれば、光書込手段として、実施例1〜4のうちの何れか一つで説明した光走査装置を用いることにより、像担持体上に潜像を書き込む際に、所定の有効書込幅を有しつつ、被走査面上における等速性と、被走査面上での主走査光束のスポット径の像高間偏差低減と、を達成できるので、小型、低コストで画質の良好な画像を形成する画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to this embodiment, a latent image is formed on the image carrier by using the optical scanning device described in any one of Embodiments 1 to 4 as the optical writing unit. When writing, while having a predetermined effective writing width, it is possible to achieve a constant speed on the surface to be scanned and a reduction in image height deviation of the spot diameter of the main scanning light beam on the surface to be scanned. It is possible to provide an image forming apparatus that forms a small image with low cost and good image quality.

また、本実施例によれば、上記画像形成装置において、複数の光源と、複数の像担持体を有することにより、小型、低コストで、色ずれが少なく画質が良好な画像を形成するフルカラータンデムの画像形成装置を提供することができる。   In addition, according to the present embodiment, the image forming apparatus includes a plurality of light sources and a plurality of image carriers, so that a full color tandem that forms a small, low-cost, low-color-shift image with good image quality. The image forming apparatus can be provided.

以上、本発明の各実施例について説明したが、上記各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。   As mentioned above, although each Example of this invention was described, it is not limited to said each Example, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary.

本発明は、光走査装置及び画像形成装置全般に適用できる。   The present invention can be applied to an optical scanning device and an image forming apparatus in general.

本発明に係る光走査装置の一実施形態を示す図であり、(a)は光走査装置の主走査方向に沿った断面(主走査断面)の光学系配置図、(b)は光走査装置の副走査方向に沿った断面(副走査断面)の光学系配置図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one Embodiment of the optical scanning device based on this invention, (a) is an optical system arrangement | positioning figure of the cross section (main scanning cross section) along the main scanning direction of an optical scanning device, (b) is an optical scanning device. It is an optical system arrangement | positioning figure of the cross section (subscanning cross section) along a subscanning direction. 本実施例の光走査装置における像高に対する等速偏向時のリニアリティを示す図である。It is a figure which shows the linearity at the time of constant speed deflection with respect to image height in the optical scanning device of a present Example. 本実施例の光走査装置における像高に対するリニアリティを示す図である。It is a figure which shows the linearity with respect to the image height in the optical scanning device of a present Example. 本実施例の光走査装置における像高に対する主走査光束のスポット径を示す図である。It is a figure which shows the spot diameter of the main scanning light beam with respect to the image height in the optical scanning device of a present Example. 1ライン内の各画素毎に点灯開始タイミングを個別に設定する機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function which sets a lighting start timing separately for every pixel in 1 line. 本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る片側斜入射光走査装置を有するフルカラー画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a full-color image forming apparatus having a one-side oblique incidence light scanning device according to the present invention. 本発明に係る対向走査斜入射光走査装置を有するフルカラー画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a full-color image forming apparatus having an opposed scanning oblique incidence light scanning device according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源(半導体レーザ)
2 コリメートレンズ
3 アパーチャ
4 シリンドリカルレンズ
5 入射ミラー
6 偏向手段(偏向ミラー)
7 走査結像レンズ
7a 走査結像レンズ(走査結像光学系)の光束入射面
7b 走査結像レンズ(走査結像光学系)の光束出射面
8 被走査面
9Y イエロー用折り返しミラー
9M マゼンタ用折り返しミラー
9C シアン用折り返しミラー
9K ブラック用折り返しミラー
10Y イエロー用感光体(像担持体)
10M マゼンタ用感光体(像担持体)
10C シアン用感光体(像担持体)
10K ブラック用感光体(像担持体)
11 帯電手段
12 光書込手段(光走査装置)
13 現像手段
14 転写手段
15 定着手段
16 クリーニング手段
1 Light source (semiconductor laser)
2 Collimating lens 3 Aperture 4 Cylindrical lens 5 Incident mirror 6 Deflection means (deflection mirror)
7 Scanning imaging lens 7a Beam entrance surface of scanning imaging lens (scanning imaging optical system) 7b Beam exit surface of scanning imaging lens (scanning imaging optical system) 8 Scanned surface 9Y Folding mirror for yellow 9M Folding for magenta Mirror 9C Folding mirror for cyan 9K Folding mirror for black 10Y Photoconductor for yellow (image carrier)
10M Magenta photoconductor (image carrier)
10C Cyan photoreceptor (image carrier)
10K black photoconductor (image carrier)
11 Charging means 12 Optical writing means (optical scanning device)
13 Developing means 14 Transfer means 15 Fixing means 16 Cleaning means

Claims (4)

光源と、画像情報に応じて前記光源を点灯する光源駆動手段と、前記光源からの光束を正弦波振動により偏向走査する偏向手段と、該偏向手段からの光束を被走査面上に導く走査結像光学系と、を有する光走査装置であって、
該走査結像光学系が次の条件、
〈1〉偏向手段が等角速度的に運動すると仮定したとき、有効書込幅の範囲において、最周辺像高におけるリニアリティを中央像高のリニアリティよりも大きくすること、
〈2〉偏向手段による偏向角・が正弦波特性を有するとき、有効書込幅の範囲において、最周辺像高におけるリニアリティを中央像高のリニアリティよりも小さくすること、
を満足し、
次の条件式、
−0.09<Lin.×(φ max /φ 0 )<0
(但し、Lin.:偏向角・が正弦波振動するときのリニアリティの最小値、
φ 0 :偏向手段の正弦波振動の振幅角(°)
φ max :有効書込幅に対応する偏向手段の最大回転角(°))
を満足することを特徴とする光走査装置。
A light source, light source driving means for turning on the light source in accordance with image information, deflection means for deflecting and scanning the light beam from the light source by sinusoidal vibration, and scanning connection for guiding the light beam from the deflection means onto the surface to be scanned. An optical scanning device having an image optical system,
The scanning imaging optical system has the following conditions:
<1> When it is assumed that the deflecting means moves at an equiangular velocity, in the range of the effective writing width, the linearity at the most peripheral image height is made larger than the linearity at the central image height;
<2> When the deflection angle by the deflecting means has a sine wave characteristic, the linearity at the most peripheral image height is made smaller than the linearity at the central image height in the effective writing width range;
Satisfied ,
The following conditional expression:
-0.09 <Lin. × (φ max / φ 0 ) <0
(However, Lin .: minimum value of linearity when the deflection angle oscillates sinusoidally,
φ 0 : Amplitude angle of sinusoidal vibration of deflection means (°)
φ max : Maximum rotation angle of deflection means (°) corresponding to effective writing width
An optical scanning device characterized by satisfying
請求項記載の光走査装置において、
前記光源駆動手段は、1ライン内の各画素毎に点灯開始タイミングを個別に設定する機能を有することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1 ,
The light source driving unit has a function of individually setting a lighting start timing for each pixel in one line.
帯電手段で像担持体を帯電した後、光書込手段により該像担持体に光を露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段で現像して可視像化した後、前記像担持体上の可視像を転写手段により転写材に転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記光書込手段として、請求項1又は2に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
After the image carrier is charged by the charging unit, the image carrier is exposed to light by the optical writing unit to form a latent image, and the latent image is developed by the developing unit to be visualized. In an image forming apparatus that forms an image by transferring a visible image on an image carrier onto a transfer material by a transfer unit,
An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1 or 2 as the optical writing unit.
請求項記載の画像形成装置において、
複数の光源と、複数の像担持体と、を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3 .
An image forming apparatus comprising: a plurality of light sources; and a plurality of image carriers.
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